一种无变频器式舰船交流电力推进系统稳态特性分析

为提高舰船电力推进系统功率密度,降低振动噪声,提出了一种基于永磁同步电机的无变频器式舰船交流电力推进系统。该系统将永磁同步电机作为推进电机,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机通过电缆直连。通过原动机调速实现推进电机转速调节,通过发电机励磁调节实现推进电机电压调节。建立了该电力推进系统静态数学模型,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及推进电机负载转矩间的函数关系,分析了系统的静态稳定性条件,分析了不同转速工况下和电机参数匹配条件下各电气量随发电机励磁电流的变化规律。数字仿真结果验证了所建立的静态数学模型及理论分析结果的准确性。     

负载变化对舰船综合全电力系统暂态稳定性的影响

舰船综合全电力系统是推进技术日益发展和完善的产物，它对舰船的建造、运行的经济性和灵活性都有很大的提高，特别是对于提高战斗舰艇的生命力、隐身性有着重要而深远的意义。现代舰船电气设备对电能品质的要求越来越高，对电站供电的连续性和可靠性的要求越来越严格。舰船电站的容量相对于陆用电站的容量要小得多，推进负载的容量往往又达到了与发电机容量可以比拟的数值。这样在发电机运行过程中，往往就会遇到这样的问题：并联发电机组可以突然投入或切除多少负载而不会使系统失去暂态稳定性。因为在这种条件下，很可能由于发电机电压降低过多或恢复正常电压所需的时问过长而影响到其它电气设备(负载)的正常运行和新增负载的投入，同时也导致整个系统产生振荡甚至失稳；因此本文研究了舰船原动机调速器、励磁调节器的特性和控制规律，当系统负载容量发生变化时舰船电力系统的暂态稳定性。为了验证该方法在分析舰船电力系统稳定性是否可行，还进行了动态模拟实验，实验结果与文中分析所得的结果基本一致。     

一种无变频器式舰船交流电力推进系统控制策略研究

为提高交流电力推进系统功率密度、降低成本,提出一种基于永磁推进电机的无变频器式交流电力推进系统。该系统取消了大功率变频器和减速齿轮箱,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机直连。通过控制原动机转速和发电机励磁电流实现对推进电机转速和系统运行状态的调节。建立了该电力推进系统的静态数学模型,提出了系统静态稳定性约束条件,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及负载转矩间的函数关系。为提高系统稳定裕度、提高推进效率及电机容量利用率,分别提出采用δ1+δ2=π/4、Isd2=0和cosθ=1三种控制策略,针对各控制策略和不同的电机参数匹配条件,推导了系统主要电气量与负载转矩间的函数关系。针对系统静态稳定性及各控制策略下系统运行特性开展了数字仿真研究,仿真结果验证了理论分析结果的准确性。     

发电机励磁系统的仿真研究

本文以船舶柴油发电机为控制对象,应用MATLAB软件对船舶柴油发电机控制进行了建模,对励磁模块进行了设计,发电机励磁系统是具有复励功能的无刷励磁.通过船舶电网带10%的发电机额定负载和50%的发电机额定负载的仿真运行,系统的控制具有良好的效果,从而证明对励磁系统的设计是成功的.     

西门子1FC6型发电机解列时欠压脱扣故障分析

某船在靠泊码头后对并车运行发电机进行解列,解列时运行发电机主开关脱扣,监控系统显示欠压脱扣报警。通过对发电机励磁系统和电压调节回路进行分析和检查,逐步定位故障点并排除,梳理西门子公司1FC6系列发电机励磁、调压系统的典型故障的分析思路和数据。     

基于FPSO的船舶柴油发电机励磁系统控制

针对大功率船舶柴油发电机工况的复杂性、时变性以及非线性等特性,以及船舶运行负载的变化对发电机励磁系统的影响,借鉴粒子群优化算法能够很好地适应复杂系统参数的寻优的特性以及模糊控制对参数优化的精确性,使用粒子群优化算法对控制器的PID参数进行优化,再使用模糊PID算法以误差和误差变化率作为输入,PID参数的增量作为输出对粒子群优化算法优化出来的PID参数进行修正,构成船舶发电机模糊-粒子群优化(FPSO)励磁控制系统控制器。在Matlab/Simuink环境下进行了额定负载、增加50%额定负载和三相故障等工况的仿真实验。实验表明,端电压经过短暂的波动后能够快速的回归稳定,证明该方法能够很好地适应工况的改变。     

船舶谐振式相复励调压器的设计

为了保持船舶电力系统的稳定运行,文章研究并设计了船舶谐振式相复励调压器,其工作原理是利用发电机本身的剩磁和谐振电容的谐振作用进行谐振自励起压,利用发电机本身负载电流的大小及负载电流与电压的相位关系进行相位复励,通过调整发电机励磁电流,来调整发电机端电压,以达到保持发电机端电压基本恒定的目的。     

中等容量无刷同步发电机

本文介绍了西门子公司生产的1FC4系列船用中等容量无刷同步发电机的特点。详细阐述了该系列发电机的机械和电气结构。对无刷同步发电机的关键部件——旋转整流器和励磁装置作了专门论述。最后介绍了这种新系列发电机的优良性能——突加和突卸额定负载时的动态电压特性。这种特性保证了发电机和负载的运行安全和可靠。     

交流励磁双馈发电机的负载平衡算法研究

随着计算机与电子技术的不断发展,交流励磁双馈发电机的发展与应用也越来越广泛,发电机的负载越来越复杂,越来越多样化。为了保证各负载正常工作,结合负荷平衡算法的工作原理,本文从反馈机制的角度出发提出发电机的负载平衡模型,从动态与静态两方面对发电机负载进行分析比较。结果表明,相比之下动态平衡算法更加适合和有利于交流励磁双馈发电机负荷的平衡。     

1FC6无刷发电机励磁系统及其故障排除

1FC6无刷发电机采用的THYRI-PART励磁系统由相复励装置和电压校正器(AVR)两部分组成。励磁系统元部件损坏、系统参数不当调整均可能导致发电机电压调整或并联运行时无功功率分配故障。本文分析了1FC6无刷发电机、THYRI-PART励磁系统的工作原理及THYRI-PART励磁系统各部分常见故障,并结合某轮发电机调压故障的实例,对相复励装置参数不当调整导致发电机调压故障的检查与故障排除过程进行了论述,为船舶工程技术人员提供参考。     

静止励磁校正系统

一、前言在所有规定负载情况下,由交流静止励磁和电压校正系统对发电机供给相应的励磁场电流.该系统由静止励磁装置和电压校正器组成.静止励磁装置包括三个饱和变压器、三个电感和一个整流装置.此外,备件包括一个控制开关、一个电压调节变阻器、一个手动控制变阻器和一个电流互感器.以上设备除整流装置安装在发电机的端盖内外,其他所有元件都安装在配电板内.     

典型工况下船舶电力系统MATLAB/Simulink仿真

为提高船舶电力系统的用电稳定性,保证船舶在空载、加载、短路等诸多工况下功率分配的合理性,采用模块化的思想,对船舶原动机及调速系统、励磁调压系统、同步发电机及发电机并车模型进行详细建模.模拟仿真单台发电机和多台发电机并车运行下空载运行、突加负载运行、突加异步电机等几种典型工况,观察同步发电机转速及端电压变化,电网电压变化,异步电动机电流及电压变化情况,避免在实船上进行典型工况故障分析和实船实验测试产生的高昂成本,仿真结果的数据对船舶电力系统的设计与研究具有积极意义.     

HFC6船用无刷发电机励磁系统故障分析

本文分析了HFC6船用无刷同步发电机励磁系统工作原理,结合该励磁系统结构特点介绍了一起较典型的因励磁电流不足导致发电机输出电压降低的故障分析和处理方法,提出了针对该类发电机日常维护管理的要点。     

基于PSCAD的船用柴油发电机组仿真分析

船舶电力系统容量小,在受到较大扰动时,频率和电压不再保持为恒定,而是一个动态变化的过程。为了对船舶电力系统的过渡过程进行分析,本文利用PSCAD／EMTDC软件建立了柴油机及其调速系统以及发电机励磁系统的数学仿真模型,并对其各组成部分进行详细分析。最后利用分级突加突卸负载的方式对机组模型的正确性进行验证,指出通过对船舶电站同步发电机的励磁控制和柴油机的转速控制可以提高船舶电力系统稳定性。     

混合H2/H∞励磁控制器在船舶同步发电机组并联中的应用

为了提高船舶电站同步发电机励磁系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,提高并联运行的发电机组的无功分配性能,将混合 H2/H∞控制理论和线性矩阵不等式(LMD方法应用于同步发电机励磁控制系统的设计,将同步发电机励磁系统的性能要求转化为标准混合 H2/H∞控制问题.计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式(LMD方法所设计的混合 H2/H∞励磁控制器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,改善了船舶电力系统的调压的性能.     

船舶电站的经济性

船舶电站断电对于船舶生命来说是最危险的时刻,分析断电原因,除了明显的情况之外,往往都带有预示的特征。例如:燃料供给的中断,励磁保护的动作,并联运转的发电机中的一台解列,也可能是原动机转速降低等原因。实际运行经验证明,在各种因素当中,并联运行的发电机组中的一台从系统中解列是造成完全断电的根本原因。在这种情况下,电站的过载保护整定,应保证切断次要负载。这些负载在客船上往往达到相当的数量(空调、通风系统、厨房设备等),通常达到总负载的一半甚至更多,这样可以保持重要负载的正常供     

船舶大容量负载对电力系统的影响

本文以后两台柴油发电机组并联的电力系统为例建立了船舶电站并联系统的机电暂态过程数学模型，应用求解发电机转子运动方程为核心的暂态稳定性分析方法，研究了并联系统在切除、投入大容量负载后的动态特性，结合一个算例进行了数字仿真，并从仿真结果可知调节原动机调速器和发电机励磁调节器的参数可以改善系统的稳定性。     

单相感应子发电机电压控制研究

单相感应子发电机广泛地应用于舰船的中频电源系统中,其输出电压受电网电压和负载影响较大。通过分析感应子发电机的工作原理,采用PI调节和脉宽调整技术相结合的方法来调整其励磁电流,从而使其输出电压稳定。试验验证了这一技术的可行性。     

基于PLC和触摸屏的大功率发电机励磁集控系统

基于PLC和触模屏,介绍了大功率发电机励磁集控系统的硬件结构和软件设计方法,实现了励磁系统参数设置、集控显示、温度监控等功能,满足了现场运行环境对集控系统的工作要求。     

船用发电机数字励磁系统的精确建模研究

为提高船用发电机励磁系统的仿真精度,建立模型励磁控制参数与实际控制参数间的对应关系,以某船数字励磁系统实例,探讨了根据相关设备参数和控制装置的实际算法对船用发电机数字励磁系统进行精确建模的过程和可行性,最终使用Matlab/Simulink搭建了对应该船数字励磁系统的精确仿真模型,利用试验结果验证了模型的正确性.